机电一体化技术在工程机械上的应用资料.docx

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机电一体化技术在工程机械上的应用资料

毕业论文（设计）

论文（设计）题目：

机电一体化技术在工程机械上的应用

所属系别机电工程学院_

专业班级机械制造与自动化1班1

姓　　名杨永利_________

学　　号____

指导教师________

撰写日期2016年5月

摘要

目前，工程机械使用电子控制技术已被众多领域应用。

随着经济的水平的提高以及科学技术的进步，机械工程要求的性能和制造方面有所改善，使得电子技术在工程机械上应用更加方便。

机械工程领域中以微处理器为核心，电子控制装置的结构也是十分的复杂。

现代工程机械是机电一体化的发展时代，机电一体化技术在机械工程中的应用打破了传统的机械设计，从而提高机械使用的安全性、方便性、可靠性和经济性，电子控制系统还提高了机械工作效率和工艺产品质量，优越性的电子控制技术得以在工程机械上发挥最大的效率。

工程机械引入机电一体化技术。

目前工程机械应用已经相当普及，机械中以微型处理器为核心的电子控制装置。

本文主要讲述：

机电一体化技术在工程机械上的应用，并对其发展趋势进行了预测分析。

关键词：

机电一体化系统，工程机械，技术分析，发展趋势

Abstract

Currently,theuseofengineeringmachineryelectroniccontroltechnologyhasbeenappliedinmanyfields.Withtheprogressoftheeconomyandraisingthelevelofscienceandtechnology,improvedperformanceandmanufacturingrequirementsofmechanicalengineering,electronictechnologymakesiteasierontheconstructionmachinery.Fieldofmechanicalengineeringmicroprocessorcore,thestructureoftheelectroniccontrolunitisalsoverycomplicated.ModerneraisthedevelopmentofconstructionmachineryMechatronics,MechatronicsinMechanicalEngineeringbreakthetraditionalmechanicaldesign,theuseofmachinerytoimprovesecurity,convenience,reliabilityandeconomy,theelectroniccontrolsystemalsoimprovesthemechanicalefficiencyoftheprocessandproductquality,theadvantagesofelectroniccontroltechnologytomaximizeefficiencyintheconstructionmachinery.ConstructionMachineryintroducedmechatronics.Currentlyapplicationofconstructionmachineryisalreadyquitepopular,machinerytomicro-processorasthecoreoftheelectroniccontrolunit.Thispaperdescribes:

mechatronicstechnologyinmechanicalengineering,andapredictionofitsdevelopmenttrend.

Keywords:

mechatronicsystems,mechanicalengineering,technicalanalysis,developmenttrend

1引言　

在机械工程领域里，由于微电子技术和计算机技术在机械行业里相互渗透发展较快，形成了工程机械上的机电一体化。

机电一体化使用在工程机械上，使得工程机械在产品机构、设计构造、生产和管理体系发生了很大的变化，“机械电气化”的发展在工业上迈向了阶段特征性的“机电一体化”。

在机械化建设中，工程机械的性能、自动化程度以及经济性等都将直接影响到施工质量，而工程机械的电气与电子控制系统也将直接影响到工程机械的动力、安全、施工质量、生产效率以及使用机械使用的寿命等。

机电一体化是应用性较强的跨学科技术，是机械应用新的方向，机电一体化是机械、微电子、信息和控制技术、这也是机电与机械相互渗透的成果。

面对今天的机电一体化的快速发展，使得机电一体化的产品日新月异，也在工程机械的应用越来越广泛。

2机电一体化和工程机械概述

2.1机电一体化概述

在机械化工程建设中，电子控制系统已成为现代化工程机械技术水平的一个重要根据。

随着现代科学技术的不断进步发展，对产品性能要求也在不断的提高，电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大，其中功能也会越来越多，应用范围也将越来越广，而且其复杂程度也随之提高，这样就对使用人员与维修人员提出了更高的技术要求。

在工程机械中，电子技术和计算机科学等学科相互渗透和组合的过程中逐步形成和发展一个新的前沿科学技术是机电一体化，机械产品在机电一体化上能体现出来，采用利用微电子技术和计算机技术生产的新一代产品。

机电产品是主要的整合是指采用微电子技术取代，提高机械产品的一部分性能，以提高产品的性能和先进的集成的机电产品是机电一体化技术，使机械产品实现自动化、数字化和智能化，产品性能实现了质的飞跃。

因此，机电一体化是机械产品的机构的主要功能、动力功能、信息处理和控制功能上引进电子技术和计算机技术和机械装置设备，以电子设备和计算机软件等结合起来构成机电一体化系统总称。

多种技术和一套机电一体化在工程机械领域使用，机电一体化技术是建立在计算机和信息处理技术、微电子技术、自动控制技术、机械技术、电力电子技术、伺服驱动技术和计算机系统的基础上的创新这技术称为高科技。

近年来，随着微电子技术和计算机应用技术的飞速发展，不断拓展和完善机电一体化技术领域。

目前，机电一体化的研发和开发主要包括机器人技术、数控系统、CAD/CAM系统、柔性制造系统以及计算机集成制造系统。

机电一体化产品和系统的特点是产品和系统功能的实现是机构中所有部分功能共同作用的结果，这与传统机电设备中机械与电子系统相对独立，可以分别工作具有本质的区别。

2.2工程机械核心技术——机电一体化

机械技术是机电一体化的基础，机电一体化的重点是在计算机技术和机械技术让它如何去适应，能采用高新技术，更新观念，结构，材料，性能性转换为现实可用的实物，同时达到减轻重量，减少体积，提高精度，增加刚度和提高的性能要求。

计算机和信息技术：

在信息交流、访问、操作、判断和决策、半自动智能技术、系统控制技术、网络信号技术等一系列均属于计算机信息处理技术。

系统技术，利用组织从全局角度和意志的目标系统整体分解成的功能单元和接口技术相互关联接口的整体概念是技术体系的一个重要方面，就是要实现其他部分的接口连接，使其硬件与软件组合在一起，系统流畅程度会更加方便。

自动控制技术：

自动控制应用很广，在自动控制理论的指导下现场调试、系统设计、系统仿真设计。

它还包括如自适应控制、速度控制、定位精度高、自我诊断强、自动报警、补偿值、显示和检测，在其技术的指导下，自动控制技术在设备中更容易进行操作。

传感检测技术：

传感器功能比较强大，系统具有自动化程序，传感器能实现自动控制、自动调节关键环节、自动检测识别、功能越强大，系统就越强。

伺服驱动技术：

伺服驱动器通过系统智能化、质量控制器、系统性能直接影响伺服驱动技术的进行，其中还有液压、气动、纯电动的一系列传动装置和伺服系统信号都是机械转化为动作的结果，其中任何环节出现问题，将直接导致伺服驱动器出现故障。

3机电一体化设计的关键技术

机电一体化产品由各种技术和复杂的相关组成部分，以及机电一体化技术形成是通过各种技术交叉全形成全面的技术，它所涉及的技术领域是非常广泛的。

综上所述，机电一体化设计的关键技术包括以下6个方面。

3.1精密机械技术

机械技术是机电一体化技术的基础，因为主要功能和机机电产品的结构性功能主要基于机械技术。

在机械传动控制和电子技术的组合的过程中，精确度和精密度在机械传动过程中至关重要，因此在机械技术上提出相当高的要求来达到这一要求，不断地改善传统的机械技术。

在机械系统技术上，面对新材料、新工艺、新技术、新原理、新结构等方面，在地不断发展和完善，以满足机电一体化产品，以减体积和重量，提高刚度和工作绩效率等其他方面的要求。

3.2信息处理技术

信息处理技术是指机械和机电一体化产品的重要核心，在工作过程中各种参数和自动控制有关的信息交换、获取、计算、判断和决策分析处理的能力。

机电一体化在产品这方面，主要靠信息数据，而信息处理技术主要工具是计算机。

计算机主要包括硬件和软件技术、网络信号和通讯技术、数据处理技术和数据库技术等。

在机电一体化产品中，计算机的信息处理设备是其他操作的控制和命令的核心。

因此，计算机与信息处理技术的应用是机电一体化技术中的关键技术，其中包括了大量的研究和半自动智能技术的应用，还有系统控制技术和网络信号技术等。

3.3检测与传感器技术

在工作过程中机电一体化的各种重要参数、工作状态以及工作过程中，它是通过传感器相应的有线连接或无线连接器进行接收，并测量相应的信号进行检测，并传送到计算机信息处理装置和反馈控制装置，以实现工作过程的全方位自动控制。

机电一体化对传感器快速、准确的获得相应信息信号，并且不会受外部工作条件和环境下的影响，在同一时间里，检测装置对信号放大和远程传输及变换信息信号。

3.4自动控制技术

机电一体化产品在自动化控制技术方面，具有高精度定位、速度控制、自动控制、校正、补偿等。

而机电一体化的自动控制功能在不断扩大，使产品精度和工作效率得到很大的提高，其中产品质量也正在不断加强。

通过自动控制，机电一体化产品在工作的过程中可以自动发现故障，并且自动切换到安全模式减少停机时间，从而使设备的有效利用率较高。

但是随着计算机的广泛应用，计算机的自动控制技术被用在机电一体化中，计算机越来越多的结合机械，它已成为机电一体化技术一个非常重要的技术。

该技术的困难在于现代控制理论的工程化和实际化，有效确定边界条件，建立实用的控制模型和反干扰技术等。

3.5伺服驱动技术

伺服驱动技术主要是指机电一体化的执行元件和驱动装置，产品设计中的技术问题，它涉及操作者技术的高低，同时也牵涉到设备运行状态，而伺服驱动器对产品的质量有直接影响。

机电一体化有电动、气动、液压和其他类型。

其中更多采用的是驱动装置，驱动装置主要是各种马达驱动电源电路，电流的电力电子器件和集成电路的集成执行元件。

一方面，在执行元件是通过接口电路的计算机连接，并且控制系统的指令被接受。

另一方面，机械接口与机械驱动器和致动机构件来实现指定的动作相连接。

因此，伺服驱动技术直接影响到产品的实施和执行操作运行的功能，对产品的性能稳定、操作精度和控制质量等方面的动态性能有决定性的影响。

3.6系统总体技术

系统总体技术是有观点和系统方法的整体目标，将机电一体化产品的整体功能被分解为若干个功能单位，找出完成可能的技术方案和功能相结合的技术方案成组进行在分析和评估、合适的